Особенности протекания тепловых процессов в станке для формирования раструба в полипропиленовых трубах

Abstract

Представлены результаты компьютерного моделирования тепловых процессов в станке для формирования раструба в полипропиленовых трубах. Особенностью спроектированного станка является наличие двух рабочих зон. В первой зоне осуществляется разогрев полипропиленовых труб, а во второй зоне выполняется их пластическое деформирование. В каждой зоне реализуются отдельные тепловые модели в нестационарной постановке. В зоне разогрева были решены две задачи. Решение первой задачи позволило определить алгоритм разогрева нагревательных элементов, используемых для обеспечения требуемой температуры деформируемого участка трубы. Решение второй задачи позволило определить возникающие температурные расширения как нагреваемого участка трубы, так и расширения внутренней и наружной печей для двух размеров труб. В зоне пластического деформирования также представлены результаты компьютерного моделирования для двух моделей. В первой модели рассматривалось подача охлаждающей воды в штампы и оправку. Во второй модели, наоборот исследован вариант разогрева штампов и оправки. Особенностью предложенных тепловых моделей в зоне разогрева является использование условной твердотельной среды с комбинированными характеристиками воздуха и деформируемого материала в упругой области. Особенностью использованных тепловых моделей в зоне пластического деформирования трубы являлось задание граничных и начальных условий в виде фиксированных значений температур. Полученные результаты моделирования были подтверждены экспериментально на изготовленном станке.